水泥廠回轉(zhuǎn)窯畢業(yè)設(shè)計開題報告-在線瀏覽
2025-05-10 09:58本頁面
【正文】 期至中期，為預(yù)分解技術(shù)誕生和發(fā)展階段。1971年日本IH工公司與秩父水泥公司共同開發(fā)了第一臺使用高級燃料的SF窯(Suspension PreheaterFlash Furnace)。 RSP爐1972年。以后陸續(xù)出現(xiàn)的SLC爐、Prepol爐、Pyroclon爐等等)在此期間，分解爐都是以重油為燃料，爐子的熱力強度高，爐容偏小，并且爐子結(jié)構(gòu)大多僅依靠“旋流氣“噴騰”、“流態(tài)化”、“懸浮”等單獨效應(yīng)來完成氣固分散、混合、換熱等過程。盡管如此，預(yù)分解窯與其它各種干法窯型相比所展現(xiàn)的良好性能，深受用戶青昧，先是以油為燃料，1976年在四平石嶺水泥廠建成第一臺SF窯，隨后轉(zhuǎn)入以煤為燃料的各種類型預(yù)分解窯的研制、開發(fā)和建設(shè)，邁出了我國當(dāng)代水泥工業(yè)科技進步的步伐。1973年國際爆發(fā)石油危機之后，原來以石油為燃料研制開發(fā)的分解爐難以適應(yīng)，從而通過總結(jié)、改進，各種第二代、第三代的改進型分解爐應(yīng)運而生。分解爐是預(yù)分解技術(shù)的核心。這些改進型或新型分解爐，不僅增大了爐容，在結(jié)構(gòu)上也有很大的改進。預(yù)熱器是預(yù)分解技術(shù)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，因此，為了握高其單位熱效率、降低阻力、節(jié)約能耗，人們在預(yù)熱器上做了很多工作。日本(工HI)公司研制的軸流式旋風(fēng)筒。宇部式低壓損旋風(fēng)筒， ，某些公司的發(fā)展趨勢是向長徑比縮小方向發(fā)展。熟料冷卻機仍以蓖冷機為主，但同時單筒冷卻機和新型多筒冷卻機因兼有多種優(yōu)點，近年來又有了新的設(shè)計和發(fā)展。我國自70年代末期以來，組織了日產(chǎn)4000噸熟料大型預(yù)分解窯生產(chǎn)線成套裝備的引進工作。例如:邢縣、新班水泥廠日產(chǎn)700噸熟料、本溪水泥廠日產(chǎn)1200噸熟料的KSV窯即是代表。隨著生產(chǎn)經(jīng)驗的積累和預(yù)分解技術(shù)的提高，更為重要的是為了降低綜合能耗和生產(chǎn)成本，由第三階段的單純爐型和結(jié)構(gòu)的改進，發(fā)展成為對預(yù)分解窯全系統(tǒng)的旋風(fēng)筒一換熱管道分解爐回轉(zhuǎn)窯冷卻機(簡稱筒、管、爐、窯、機)等五位一體化的優(yōu)化組合，以體現(xiàn)NSP技術(shù)的綜合效益。高新技術(shù)的應(yīng)用和水泥鍛燒理論的進一步發(fā)展，對成套裝備開發(fā)進行科技攻關(guān)、設(shè)計、設(shè)備制造和建設(shè)。目前，國際上配有新型分解爐、高效低損旋風(fēng)筒、新型高效冷卻機和縮小長徑比(L/D)的兩支點短窯等一系列先進技術(shù)裝備的帶有五級或六級預(yù)熱器的預(yù)分解窯系統(tǒng)。國際水泥技術(shù)不斷發(fā)展，體現(xiàn)的綜合指標(biāo)以及與我國新型干法水平的比較見表11。紛紛向“生態(tài)環(huán)境材料型”轉(zhuǎn)型，發(fā)揮水泥特有環(huán)保功能。目前世界上至少有100多家水泥廠用了可燃廢棄物，如日本36家水泥廠中有一半處理各種廢棄物。美國大部分水泥廠利用可燃廢棄物鍛燒水泥。采用“替代資源、能源、降解利用工業(yè)、生活廢棄物為人類社會造福成為國際水泥發(fā)展的時尚。我國新型干法水泥生產(chǎn)進入了大型化和國產(chǎn)化的成熟階段。新型干法生產(chǎn)工藝和裝備研制開發(fā)工作也取得了長足進步，為我國干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展莫定了良好的基礎(chǔ)。要改變這種狀況，建設(shè)大型新型千法生產(chǎn)線，充分消納廢棄物實現(xiàn)水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展是一條有效途徑。這些生產(chǎn)線的技術(shù)裝備、管理水平及許多技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)同國際先進水平相比也有相當(dāng)?shù)牟罹?。日產(chǎn)700t2000t級預(yù)分解窯生產(chǎn)線己基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)達(dá)到的水平如表11[4]當(dāng)今國外水泥工業(yè)的發(fā)展動態(tài)如下:(1)最大限度減少粉塵、NOx、。(3)不斷提高燃料的替代率，最大程度減少水泥熱耗。(5)運用信息技術(shù)，創(chuàng)新各種工藝過程的專家系統(tǒng)和數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和操作，保證水泥生產(chǎn)穩(wěn)定和良好的質(zhì)量。在新世紀(jì)中，一方面加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加速發(fā)展新型干法生產(chǎn)。據(jù)測算。新型干法窯的發(fā)展空間很大。預(yù)分解窯是新型干法水泥生產(chǎn)的核心裝備，具有廣泛的高新技術(shù)內(nèi)涵。通本課題是結(jié)合冀東水泥廠第二期工程進行現(xiàn)場調(diào)研。分析研究現(xiàn)有方案的合理性及選用數(shù)據(jù)，指出設(shè)計的方向。我國水泥工業(yè)總體經(jīng)濟指標(biāo)與世界平均水平有很大差距(見表11)。新世紀(jì)水泥工業(yè)，必將發(fā)展成為綠色的、同地球環(huán)境相容的“生態(tài)環(huán)境材料型”產(chǎn)業(yè)群。從系統(tǒng)工程的角度對冀東水泥廠各個單元系統(tǒng)及其相互間的影響進行了詳細(xì)的研究和論述。此外對預(yù)熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)對工作性能的影響也給予了定量分析。在工藝流程的設(shè)計上，巧妙利用兩條生產(chǎn)線的裝備互為備用，如人窯喂料提升機、生料均化庫、生料磨、煤磨等都實現(xiàn)了互相備用，大大提高了系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的可靠性，提高生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)率。其中，各單體設(shè)備技術(shù)性能的把握和控制，不能只是停留在壓力降、分離效率、停留時間等方面，還應(yīng)深入考慮和控制相關(guān)的宏觀技術(shù)指標(biāo)和微觀現(xiàn)象在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要注意單體設(shè)計的最優(yōu)化必須服從總體最優(yōu)原則: (1)為了保證預(yù)熱器系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)不發(fā)生積料和堵料，需要特殊的結(jié)構(gòu)約束。(2)對于旋風(fēng)筒筒體，為了延長內(nèi)筒的使用壽命，減少含塵氣體對內(nèi)筒的直接沖刷磨損，其進口內(nèi)側(cè)要避開內(nèi)筒。(4)系統(tǒng)內(nèi)熱交換過程要符合能量傳遞準(zhǔn)則、動最傳遞準(zhǔn)則、質(zhì)量傳遞準(zhǔn)則、化學(xué)反應(yīng)準(zhǔn)則等一系列準(zhǔn)則。[6]設(shè)計內(nèi)容：擬建一座日產(chǎn)2500噸熟料的水泥廠。其中包括：總體設(shè)計；窯尾車間的工藝設(shè)計。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下考慮人才的層次采用旋風(fēng)筒預(yù)分解爐加回轉(zhuǎn)窯干法生產(chǎn)。旋風(fēng)預(yù)熱器壓力損失的大小直接影響到生產(chǎn)成本的大小和經(jīng)濟效益的好壞。 分離效率 預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)各級旋風(fēng)筒的分離效率直接影響到系統(tǒng)內(nèi)的物料分布和換熱效率，因此在設(shè)計過程中，必須進行嚴(yán)格的把握和控制。在綜合考慮預(yù)熱器系統(tǒng)壓力損耗最低，熱效率最高，用材最省，框架布置最合理和工藝過程順暢的基礎(chǔ)上，利用非線性規(guī)劃的方法，得出各級旋風(fēng)筒分離效率大小順序。由于氣相中的固體受到重力場、慣性力場、流體湍動等影響，在反應(yīng)器內(nèi)，固體粉料的停留時
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